海底采矿车路径跟踪的变论域模糊控制 被引量：10

1

作者 李力 邹砚湖 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期489-496,共8页

采用ADAMS/ATV软件建立海底采矿车机械系统模型,利用MATLAB/Simulink平台建立以速度内环和方位外环的行走控制系统模型及机械系统与行走控制系统协同仿真模型;针对海底环境的复杂性和未知性,采用变论域理论设计纠正方向和位置偏差的自... 采用ADAMS/ATV软件建立海底采矿车机械系统模型,利用MATLAB/Simulink平台建立以速度内环和方位外环的行走控制系统模型及机械系统与行走控制系统协同仿真模型;针对海底环境的复杂性和未知性,采用变论域理论设计纠正方向和位置偏差的自适用模糊控制器以及PID控制理论设计速度控制器,开展海底采矿车在越单边障碍时过程中按预定路径行走仿真研究。仿真结果表明:基于变论域模糊控制理论所设计的海底采矿车路径跟踪控制模型的鲁棒性良好,其方位偏差纠正及速度跟踪的响应速度快、稳态性好、控制效果好,实现了海底采矿车按预定路径行走,为海底采矿车在采矿过程中自动行走控制提供了有效的控制方法。 展开更多

关键词 海底采矿车 变论域理论 模糊控制 协同仿真

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基于ANFIS的海底采矿车行走控制 被引量：4

2

作者 李力 张敏 双志 《控制工程》 CSCD 北大核心 2011年第5期660-663,702,共5页

针对海底钴结壳采矿车在采矿过程中越过复杂地形时会产生偏离预定路径的问题,提出一种基于ANFIS的海底采矿车直线路径跟踪控制方法,根据训练数据,设计模糊神经网络路径控制器,从而避免专家系统知识库难以获取和精确数学模型难以建立的... 针对海底钴结壳采矿车在采矿过程中越过复杂地形时会产生偏离预定路径的问题,提出一种基于ANFIS的海底采矿车直线路径跟踪控制方法,根据训练数据,设计模糊神经网络路径控制器,从而避免专家系统知识库难以获取和精确数学模型难以建立的困难。在此基础上,建立内环采用PID速度控制和外环采用ANFIS控制的机电直线路径行走控制模型,开展海底采矿车越单边障碍时的联合仿真研究,仿真结果表明所提控制方法的有效性和所建行走控制模型的正确性。 展开更多

关键词 海底采矿车 预定路径 行走控制模型 自适应神经模糊推理系统(ANFIS) 模 糊神经网络

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基于Lyapunov理论的海底采矿车点镇定控制 被引量：5

3

作者 李力 张正 +1 位作者 陈铭 潘珏承 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2624-2628,共5页

以我国海底采矿车为研究对象,针对其非完整性和非线性的特点,基于Lyapunov理论,提出海底采矿车点镇定控制系统的控制律,证明在此控制律作用下海底采矿车位姿误差是收敛的;设计基于Lyapunov理论的点镇定控制器,采用ADAMS/ATV履带车模块和... 以我国海底采矿车为研究对象,针对其非完整性和非线性的特点,基于Lyapunov理论,提出海底采矿车点镇定控制系统的控制律,证明在此控制律作用下海底采矿车位姿误差是收敛的;设计基于Lyapunov理论的点镇定控制器,采用ADAMS/ATV履带车模块和MATLAB/simulink软件,建立海底采矿车的多刚体动力学模型和基于Lyapunov理论的点镇定控制模型及二者的协同仿真模型,对海底采矿车的点镇定控制仿真进行研究。研究结果表明:海底采矿车在基于Lyapunov理论所设计的点镇定控制器作用下,能快速而平稳地镇定到目标位置和姿态,所提出的控制律和所设计的控制器对于海底采矿车行走控制是有效的。 展开更多

关键词 海底采矿车 点镇定 LYAPUNOV理论 协同仿真

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海底采矿车车架的设计及性能分析 被引量：1

4

作者 肖林京 杨金祥 《中国矿业》 北大核心 2009年第2期58-61,66,共5页

海底采矿车是海洋矿产开发的重要设备,车架是采矿机器车的基体。本文按其功能和性能要求,完成车架的结构设计,并用Pro/E软件建立实体模型,再按照一定的模型简化原则,对实体模型进行结构简化;然后将模型导入有限元分析软件ANSYS10.0,建... 海底采矿车是海洋矿产开发的重要设备,车架是采矿机器车的基体。本文按其功能和性能要求,完成车架的结构设计,并用Pro/E软件建立实体模型,再按照一定的模型简化原则,对实体模型进行结构简化;然后将模型导入有限元分析软件ANSYS10.0,建立车架有限元分析模型;通过静力分析,获得了车架在弯曲和扭转两种工况下的应力及变形的分布情况。最后综合分析结果,对车架的改进设计提出了建议。 展开更多

关键词 海底采矿车 车架 结构设计 有限元法 ANSYS10.0 静力学分析

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海底采矿车液压系统的特征数据多积分控制 被引量：2

5

作者 乔桂玲 张文明 《机床与液压》 北大核心 2017年第10期95-99,共5页

在深海复杂环境下,海底采矿车液压控制系统采集到的数据含有高频噪声,由于常规PID控制中微分对高频噪声的放大作用,往往会降低系统的控制性能。为了消除高频噪声的影响,提出基于采矿车特征数据辨识的多积分控制器设计。该算法采用多积... 在深海复杂环境下,海底采矿车液压控制系统采集到的数据含有高频噪声,由于常规PID控制中微分对高频噪声的放大作用,往往会降低系统的控制性能。为了消除高频噪声的影响,提出基于采矿车特征数据辨识的多积分控制器设计。该算法采用多积分实现噪声滤波,同时,为了尽可能地提高系统的快速调节能力,先辨识出采矿车液压系统的特征数据,然后规划出系统的参考控制输出,最后利用特征数据和参考输出计算出控制器的参数。仿真结果验证了算法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 海底采矿车 液压控制系统 特征数据 多积分控制器

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利用LabVIEW的海底采矿车行走控制系统研究 被引量：2

6

作者 双志 李力 张敏 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第6期16-20,共5页

针对海底采矿车在海底难以实现自动行走控制的难题,以海底采矿车模型机为控制对象,基于CAN总线通信方式,设计适用于海底采矿的行走控制系统方案。以NI公司的CompactRIO控制器为核心,开发行走控制系统的硬件系统。借助LabVIEW图形化编程... 针对海底采矿车在海底难以实现自动行走控制的难题,以海底采矿车模型机为控制对象,基于CAN总线通信方式,设计适用于海底采矿的行走控制系统方案。以NI公司的CompactRIO控制器为核心,开发行走控制系统的硬件系统。借助LabVIEW图形化编程环境,开发行走控制系统程序,实现海底采矿车在行走过程中数据采集、控制、监测、显示和分析等功能。模型机行走实验表明,所开发的行走控制系统能有效地实现采矿车行走、越障、越沟和爬坡等动作,达到了海底采矿车远程控制的要求。 展开更多

关键词 海底采矿车 控制系统 CAN总线 CompactRIO控制器 LABVIEW软件

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基于Burger’s蠕变模型的采矿车行驶海底稀软底质下陷研究 被引量：1

7

作者 赵化淋 孙永福 +3 位作者 贾超 卫如春 邓浩 吴滔 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期179-190,共12页

在陆地矿产资源日渐枯竭的今天,深海矿产资源已成为全球各个国家争相开采与利用的焦点,深海采矿车是实现深海矿产资源开采的重要装备。海底稀软底质是一种承载力与抗剪强度极低的特殊底质,在采矿作业中,深海稀软底质的物理力学特性直接... 在陆地矿产资源日渐枯竭的今天,深海矿产资源已成为全球各个国家争相开采与利用的焦点,深海采矿车是实现深海矿产资源开采的重要装备。海底稀软底质是一种承载力与抗剪强度极低的特殊底质,在采矿作业中,深海稀软底质的物理力学特性直接影响采矿车行走的稳定性。文章选取Burger’s接触模型作为深海稀软底质的本构模型,对某海域海底稀软原状土开展室内三轴试验,通过PFC3D颗粒流数值模拟实验对比实际三轴试验,对稀软底质的Burger’s蠕变模型进行参数标定,同时依据标定结果改变相应参数,针对5种不同底质条件的工况,建立海底采矿车的数字仿真模型,模拟各工况下采矿车在不同行驶速度时的下陷深度。结果显示,下陷深度会随行驶速度呈非线性变化,在一定范围内随着行驶速度的增大而减少并逐渐趋于稳定。同时结果还表明,该区域海底稀软底质具有更高的黏粒含量(38.1%~48.4%)、含水率(88.13%~137.79%)和压缩性(压缩系数:1.86~3.73 MPa^(-1),压缩模量:1.26~2.13 MPa),具有更低的密度(1.3~1.5 g/cm^(3))和强度特性(贯入阻力:0.19~1.32 N,黏聚力:3.7~6.9 kPa,内摩擦角:2.4°~3.9°),即承载力较低,蠕变性能较强。本研究在宏观上做了一般的探讨,为类似参数的稀软底质下海底采矿车的运行安全控制提供了较好借鉴与依据。 展开更多

关键词 海底采矿车 海底稀软底质 Burger’s蠕变模型 PFC3D颗粒流

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海底履带采矿车行走液压系统仿真模型的建立 被引量：3

8

作者 罗光寿 张国平 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期111-114,共4页

为优化海底履带采矿车的行走性能,建立了基于AMESim平台的海底履带采矿车行走液压系统仿真模型,组成液压马达角速度闭环控制系统,对履带速度和马达压力的响应特性进行仿真分析。仿真结果和试验验证表明,所建立的行走液压系统液压马达具... 为优化海底履带采矿车的行走性能,建立了基于AMESim平台的海底履带采矿车行走液压系统仿真模型,组成液压马达角速度闭环控制系统,对履带速度和马达压力的响应特性进行仿真分析。仿真结果和试验验证表明,所建立的行走液压系统液压马达具有良好的动态响应特性,能满足海底履带采矿车的要求。 展开更多

关键词 海底履带采矿车 液压系统 PID控制 工程系统仿真高级建模环境

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深海采矿车布放回收中脐带缆轴向张力响应特性研究 被引量：9

9

作者 杨祥云 吕海宁 +1 位作者 杨建民 孙鹏飞 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第5期128-138,共11页

在深海采矿车布放回收中,准确预报脐带缆在底部自由悬垂边界条件和顶部波浪载荷随机激励等共同影响下的动力响应是关键点之一。基于三维势流理论与集中质量法,结合水面支持船运动和海流联合激励,对深海布放回收中脐带缆的顶端张力等力... 在深海采矿车布放回收中,准确预报脐带缆在底部自由悬垂边界条件和顶部波浪载荷随机激励等共同影响下的动力响应是关键点之一。基于三维势流理论与集中质量法,结合水面支持船运动和海流联合激励,对深海布放回收中脐带缆的顶端张力等力学特性进行研究。结果表明:在布放回收过程中,轴向张力在结构载荷中占主要成分;由波浪引起的轴向张力极值与均值差距最大可达到54%;轴向张力的频谱存在双谱峰,分别为0.14 Hz的主峰和0.10 Hz的次峰;当浪向角为180°时,轴向张力处于峰谷。 展开更多

关键词 海底采矿车 脐带缆 深海布放回收 深海采矿 势流理论 轴向张力

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深海多金属结核开采过程中脱泥预处理装置研究 被引量：1

10

作者 吴冬华 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第6期6-10,15,共6页

海底采矿车在采集深海多金属结核时携带大量沉积物,为减少采矿尾水对海洋环境的影响,开发了双螺旋滚筒结构和直排拦阻网结构的两种高效、低扩散脱泥预处理装置,并集成射流输送辅助试验设备、配备在线监测系统。采用计算流体动力学仿真... 海底采矿车在采集深海多金属结核时携带大量沉积物,为减少采矿尾水对海洋环境的影响,开发了双螺旋滚筒结构和直排拦阻网结构的两种高效、低扩散脱泥预处理装置,并集成射流输送辅助试验设备、配备在线监测系统。采用计算流体动力学仿真和实验室试验对该装置的脱泥效果和环境保护性能进行评估。结果显示,直排拦阻网结构脱泥预处理装置脱泥率超过98%,它能迅速分离泥沙,并在较短时间内使泥沙沉降,有效控制采矿车羽流,提高采矿输送效率,从源头减少采矿尾水的污染。 展开更多

关键词 深海多金属结核 海底采矿车 脱泥 浊度监测 海洋环境保护 深海采矿 计算流体力学

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深海矿产资源开发装备现状及发展方向 被引量：24

11

作者 王国荣 黄泽奇 +6 位作者 周守为 付强 钟林 郭欣承 朱丹 梁冬梅 黄春海 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2023年第3期1-12,共12页

深海矿产资源开发是解决战略性矿产资源依存度持续高位问题的重要措施,拥有完备且可靠的装备体系,是保证我国站稳深海资源开发脚跟、实现国家战略资源自主可控的先决条件。本文聚焦国内外深海矿产资源勘探装备和开采装备的发展历程和现... 深海矿产资源开发是解决战略性矿产资源依存度持续高位问题的重要措施,拥有完备且可靠的装备体系,是保证我国站稳深海资源开发脚跟、实现国家战略资源自主可控的先决条件。本文聚焦国内外深海矿产资源勘探装备和开采装备的发展历程和现状,从完整开采系统、核心开采装备、基础装备及元器件三方面剖析国产装备发展不足,总结归纳相关装备亟待解决的科学技术问题,并据此从开展产业融合、完善绿色开采体系和优化技术支撑角度提出发展目标和重点攻关方向。研究建议,优先攻关核心装备短板以支撑我国实现规模化开采;促进多产业融合、推动完整装备链高质量发展;建议开展深海矿产资源开发重大装备攻关工程,聚焦核心装备“卡脖子”技术的“产学研用”深度融合,同时给予多方面政策支持,集中力量推动国产装备的优质创新迭代,以加快我国实现商业化开采进程。 展开更多

关键词 深海矿产 深海资源勘探 管道提升采矿系统 海底采矿车 混流举升泵

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